点烟器耐久试验装置及实验方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种点烟器耐久试验装置，用于对点烟器进行耐久性试验，所述点烟器具有点烟器头，所述试验装置包括试验台，所述试验台上设有移动机构、支座、点烟器夹具、冷却风扇和机械手；所述点烟器夹具安装在所述支座上，所述点烟器夹具用于容纳并加热所述点烟器；所述移动机构用于驱动使所述支座与所述机械手之间做相互靠近或远离的移动；所述冷却风扇用于对加热后拔出的所述点烟器进行降温；所述机械手可夹紧和松开，用于夹紧所述点烟器头将所述点烟器从所述点烟器夹具内拔出或将所述点烟器插入到所述点烟器夹具内，以及用于按下所述点烟器头。本发明还公开了一种应用上述的点烟器耐久试验装置的点烟器耐久试验方法。
【专利说明】点烟器耐久试验装置及实验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车产品测试【技术领域】，特别涉及一种点烟器耐久试验装置及实验方法。
【背景技术】
[0002]汽车点烟器是汽车上的常见附件，其一端设有用于按压的点烟器头，另一端设有用于加热的电热丝。驾驶员在开车的时候如果想吸烟，又不想停车点烟，只需要按下点烟器头，点烟器通电加热，当电热丝达到点烟温度，点烟器头就自动弹出，再抓住点烟器头将点烟器从点烟器插孔中拔出，即可用于点烟，极大地方便了司机。点烟器工作时，点烟器是否过热而烧坏周围器件或能否顺利地拔出都会涉及到车内的安全和用户使用的舒适性，所以点烟器的可靠性就显的尤为重要，因此，在点烟器正式使用前，有必要对点烟器进行耐久试验。
[0003]由于点烟器本身的结构特点较为复杂，在其试验时需要模拟完成的动作有:点烟器头在加热后弹出；机械手夹紧点烟器头后拔出；采用自然或人工将点烟器降温；机械手将点烟器插回初始位置进行下一次循环试验。所以点烟器在耐久试验过程中的动作模拟和冷却降温成为试验的难点，用一般的机械设备很难符合实际的试验要求进行试验。
[0004]例如，针对冷却降温而言，对点烟器的冷却方法有自然冷却和人工冷却两种，自然冷却是利用环境温度对其冷却降温，而这种方法的缺点是耗时太长；人工冷却法是利用外界的辅助设备或装置对其冷却降温，一般采用压缩空气对点烟器冷却，由于压缩空气的压强过大，直接对点烟器冷却会使电热丝加速断裂或风化。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种结构简单、可对点烟器所具有的复杂结构进行有效模拟的点烟器耐久试验装置及实验方法。
[0006]为达上述优点，本发明提供一种点烟器耐久试验装置，用于对点烟器进行耐久性试验，所述点烟器具有点烟器头，所述试验装置包括试验台，所述试验台上设有移动机构、支座、点烟器夹具、冷却风扇和机械手；所述点烟器夹具安装在所述支座上，所述点烟器夹具用于容纳并加热所述点烟器；所述移动机构用于驱动使所述支座与所述机械手之间做相互靠近或远离的移动；所述冷却风扇用于对加热后拔出的所述点烟器进行降温；所述机械手可夹紧和松开，用于夹紧所述点烟器头将所述点烟器从所述点烟器夹具内拔出或将所述点烟器插入到所述点烟器夹具内，以及用于按下所述点烟器头。
[0007]进一步地，所述移动机构与所述支座或所述机械手连接，用于驱动所述支座或所述机械手，使所述支座与所述机械手之间相互靠近或远离。
[0008]进一步地，所述移动机构与所述支座连接并驱动所述支座相对于所述机械手做靠近或远离移动。
[0009]进一步地，所述移动机构包括第一伺服电机和丝杠，所述支座上设置螺母，所述螺母与所述丝杠配合并形成螺母丝杠传动副，所述第一伺服电机驱动所述丝杠转动并通过该螺母丝杠传动副带动所述支座移动。
[0010]进一步地，所述试验台包括一平台，所述支座和所述机械手设置在所述平台的上表面，所述第一伺服电机和所述丝杠安装在所述平台的下表面，所述螺母设置在所述支座的底部，所述平台开设条形槽，所述支座的螺母穿过所述条形槽后与所述丝杠连接。
[0011]进一步地，所述试验台上还设有支架，所述冷却风扇角度可调地安装在所述支架上。
[0012]进一步地，所述机械手包括第二伺服电机、气缸和夹紧手柄，所述第二伺服电机用于驱动所述夹紧手柄旋转，所述气缸用于驱动所述夹紧手柄松开和夹紧。
[0013]进一步地，所述夹紧手柄包括二夹板，每一所述夹板上设有夹紧垫，所述夹紧垫的端部设有卡槽，所述卡槽与所述点烟器头的外缘吻合。
[0014]本发明还提供一种应用上述的点烟器耐久试验装置的点烟器耐久试验方法，包括如下步骤:
[0015](I)将点烟器固定在点烟器夹具内，并调节点烟器夹具的位置，使点烟器的轴心与机械手的轴心对齐；
[0016](2)使支座相对于机械手做靠近移动，由机械手按下点烟器头，再使支座相对于机械手做远离移动；
[0017](3)使点烟器在点烟器夹具内加热，且加热后点烟器头自动弹出；
[0018](4)使支座相对于机械手做靠近移动，机械手张开并夹住点烟器头，再使支座相对于机械手做远离移动，机械手将点烟器从点烟器夹具内拔出；
[0019](5)利用冷却风扇对加热后拔出的点烟器进行冷却；
[0020](6)点烟器冷却后，使支座相对于机械手做靠近移动，由机械手将点烟器插入点烟器夹具内，且机械手松开点烟器头；
[0021](7)使支座相对于机械手做远离移动至点烟器头不干扰机械手的位置，将机械手复位夹紧；
[0022](8)从上述步骤(2)开始重复各步骤，直至试验次数或试验时间达到要求为止。
[0023]进一步地，在步骤(5)中进一步包括在点烟器冷却后关闭冷却风扇，并将机械手旋转一个特定的角度，以及在步骤(7)中进一步包括将机械手反向旋转该特定的角度。
[0024]本发明实施例提供的点烟器耐久试验装置及试验方法，适用于汽车点烟器的耐久试验，通过采用机械手夹紧点烟器头，采用移动机构带动支座相对于机械手做靠近或远离的水平移动，从而拔出或插入点烟器，并采用冷却风扇对点烟器进行降温，冷却速度较之自然降温较快，而又可避免电热丝断裂或风化，该点烟器耐久试验装置的结构简单，试验高效，整个试验过程完全由机器自动完成，可以有效地模拟点烟器的实际使用状态，试验数据更加有效。
[0025]为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明较佳实施例的点烟器耐久试验装置的结构示意图。[0027]图2是点烟器固定在点烟器夹具的局部结构示意图。
[0028]图3是机械手的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]请参照图1，本发明较佳实施方式的点烟器耐久试验装置I包括控制台100、负载箱200和试验台300。控制台100包括电脑102，电脑102设有控制试验的编程。
[0030]试验台300上设有移动机构(图未示)、支座30、冷却风扇40和机械手50。试验台300包括一平台301，其中支座30、冷却风扇40和机械手50安装在平台301的上表面。支座30竖直安装在平台301上，支座30的顶部朝向机械手50水平地安装有点烟器夹具60，请同时参照图2，点烟器70安装在点烟器夹具60内。优选地，点烟器夹具60在支座30上的高度及左右位置可调。点烟器70包括点烟器头72，当按下点烟器头72，电源接通，对安装在点烟器夹具60内的点烟器70进行加热。点烟器头72在加热后从点烟器夹具60内自动弹出。
[0031]移动机构与支座30或机械手50连接，用于驱动支座30或机械手50，使支座30与机械手50两者至少其中之一可以在平台301上水平移动，使支座30与机械手50之间相互靠近或远离。也就是说，移动机构用于驱动使支座30与机械手50之间做相互靠近或远离的移动。在本实施例中，以移动机构与支座30连接并用于驱动支座30移动为例进行说明，使支座30在平台301上可相对于机械手50做水平地靠近或远离机械手50移动。
[0032]优选地，移动机构设置在平台301的下表面，包括第一伺服电机(图未示)和丝杠(图未示)。第一伺服电机与电脑102连接，由电脑102控制。平台301上开设条形槽302。支座30的底部设置螺母(图未示)，支座30底部的螺母穿过条形槽302后与设置在平台301下表面的丝杠配合，形成螺母丝杠传动副。第一伺服电机驱动丝杠旋转，并通过该螺母丝杠传动副带动支座30沿着条形槽302水平移动。但是，本发明的移动机构并不限于安装在平台301的下表面，也可以安装在平台301的上表面或其他适当位置；移动机构也不限于第一伺服电机和螺母丝杠传动机构，也可以采用其它方式实现，如气缸、油缸、电动推杆等。
[0033]优选地，平台301上于条形槽302的两侧设有导轨303以引导支座30滑动，条形槽302位于相应的两个导轨303中间。
[0034]冷却风扇40安装在支架42上，且支架42设置在支座30附近，冷却风扇40对应于点烟器70设置，用于对加热后的点烟器70降温。优选地，冷却风扇40可旋转地安装在支架42上，通过支架42上的调节旋钮44可以调节冷却风扇40的角度，通过调整冷却风扇40的角度可使冷却风扇40的气流对准点烟器70。
[0035]机械手50用于夹紧、松开和旋转点烟器头72。机械手50包括第二伺服电机52、气缸54和夹紧手柄56,其中第二伺服电机52用于驱动夹紧手柄56旋转,气缸54用于驱动夹紧手柄56夹紧或松开，夹紧手柄56用于夹紧或松开点烟器头72。请参照图3，夹紧手柄56包括呈相对设置的两个夹板562，每一夹板562上设有夹紧垫564，该夹紧垫564具有弹性。夹紧垫564的端部设有卡槽566，卡槽566的轮廓与点烟器头72的外缘吻合，用于卡住点烟器头72的外缘。第二伺服电机52及气缸54分别与电脑102连接，由电脑102控制。
[0036]优选地，冷却风扇40、机械手50及点烟器夹具60的数量为多个且分别对应，使试验台300可以同时对多个点烟器70进行试验。每个点烟器70对应一个点烟器夹具60、一个机械手50和一个冷却风扇40。这些点烟器70可以固定在同一个支座30上，这时移动机构只需要一个第一伺服电机，这种情况适用于多个点烟器70同步进行试验；这些点烟器70也可以固定在不同的支座30上，也就是说，支座30的数量也为多个，每一支座30对应一个第一伺服机和一根丝杠，这时可以对多个点烟器70进行不同步试验。在本实施例中，支座30、冷却风扇40、机械手50、点烟器夹具60、及点烟器70的数量均为多个且相互一一对应，每一点烟器70固定在一个对应的点烟器夹具60上，每一支座30上安装一个对应的点烟器夹具60，每一冷却风扇40用于为一个对应的点烟器70进行冷却，每一点烟器70与一个机械手50对应。
[0037]本发明较佳实施方式的点烟器耐久试验方法包括如下步骤:
[0038](I)将点烟器70固定在点烟器夹具60内，并调节点烟器夹具60的位置，使点烟器70的轴心与机械手50的轴心对齐；
[0039]在步骤(I)中，还包括调整冷却风扇40的角度，使冷却风扇40对准点烟器70，以便能够给加热后拔出的点烟器70进行有效地散热。
[0040](2)使支座30相对于机械手50做靠近移动，由机械手50按下点烟器头72，再使支座30相对于机械手50做远离移动；
[0041]在步骤(2)中，丝杠带动支座30向靠近机械手50移动，点烟器头72受到机械手50的抵持而被完全按到点烟器70内，然后丝杠带动支座30远离机械手50移动，使支座30回到原点。
[0042](3)使点烟器70在点烟器夹具60内加热，且加热后点烟器头72自动弹出；
[0043]在步骤(3)中，打开电源，启动电脑102和负载箱200，给点烟器70加载电压，给点烟器70加热。点烟器头72在加热后自动弹出。
[0044](4)使支座30相对于机械手50做靠近移动，机械手50张开并夹住点烟器头72，再使支座30相对于机械手50做远离移动，机械手50将点烟器70从点烟器夹具60内拔出；
[0045]在步骤(4)中，丝杠带动支座30向靠近机械手50移动，使点烟器70移动到机械手50能够把点烟器头72夹紧的位置，同时机械手50的夹紧手柄56张开，点烟器头72伸入至夹紧手柄56的两个夹板562之间，机械手50的夹紧手柄56闭合并夹紧点烟器头72 ；然后，丝杠带动支座30远离机械手50移动，机械手50将点烟器70从点烟器夹具60内完全拔出。
[0046](5)利用冷却风扇40对加热后的点烟器70进行冷却；
[0047]在步骤(5)中，还包括在点烟器70冷却后关闭冷却风扇40，并将机械手50旋转一个特定的角度例如15° ±5°。具体地，由第二伺服电机52驱动夹紧手柄56旋转，夹紧手柄56同步带动点烟器70旋转。旋转点烟器70的目的是为了更真实的模拟点烟器的实际工作状态，因为点烟器在使用过程中，点烟器的前后两次插入点烟器的孔中，点烟器的插入角度或位置总是不一样的，因此在将点烟器70再次插入点烟器夹具60内之前，将点烟器70旋转一定角度以更真实的模拟点烟器的实际工作状态。
[0048](6)点烟器70冷却后，使支座30相对于机械手50做靠近移动，由机械手50将点烟器70插入点烟器夹具60内，且机械手50松开点烟器头72 ；
[0049]在步骤(6)中，由于机械手50固定不动，支座30带动点烟器夹具60向机械手50靠近时，点烟器70插入点烟器夹具60内。[0050](7)使支座30相对于机械手50做远离移动至点烟器头72不干扰机械手50的位置，机械手50复位夹紧；
[0051]若在步骤(5)中机械手50旋转了一个特定的角度例如15° ±5°，则在步骤(7)中进一步包括将机械手50反向旋转该特定的角度例如15° ±5°。具体地，由第二伺服电机52驱动夹紧手柄56反向旋转。
[0052](8)从上述步骤(2)开始重复各步骤，直至试验次数或试验时间达到要求为止。
[0053]优选地，试验的环境温度为20±5°C，点烟器70的工作电压为12V，机械手50的气缸54输入压力为0.2MPa?0.6MPa的压缩空气，每次试验连续时间不少于4h，点烟器70被插拔的次数不低于5000次。
[0054]上述实施例以移动机构与支座30连接并用于驱动支座30移动为例进行说明，但本发明并不限于此，移动机构也可以与机械手50连接并用于驱动机械手50移动，或者针对支座30和机械手50均设置各自的移动机构，只要能使支座30相对于机械手50可以实现相互靠近或远离的移动即可，在此不再赘述。
[0055]综上所述，本发明实施例提供的点烟器耐久试验装置及试验方法，适用于汽车点烟器的耐久试验，通过采用机械手夹紧点烟器头，采用移动机构带动支座相对于机械手做靠近或远离的水平移动，从而拔出或插入点烟器，并采用冷却风扇对点烟器进行降温，冷却速度较之自然降温较快，而又可避免电热丝断裂或风化，该点烟器耐久试验装置的结构简单，试验高效，整个试验过程完全由机器自动完成，可以有效地模拟点烟器的实际使用状态，试验数据更加有效。
[0056]以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种点烟器耐久试验装置，用于对点烟器(70)进行耐久性试验，所述点烟器(70)具有点烟器头(72)，其特征在于:所述试验装置包括试验台(300)，所述试验台(300)上设有移动机构、支座(30)、点烟器夹具(60)、冷却风扇(40)和机械手(50);所述点烟器夹具(60)安装在所述支座(30)上，所述点烟器夹具(60)用于容纳并加热所述点烟器(70);所述移动机构用于驱动使所述支座(30)与所述机械手(50)之间做相互靠近或远离的移动；所述冷却风扇(40)用于对加热后拔出的所述点烟器(70)进行降温；所述机械手(50)可夹紧和松开，用于夹紧所述点烟器头(72)将所述点烟器(70)从所述点烟器夹具(60)内拔出或将所述点烟器(70)插入到所述点烟器夹具(60)内，以及用于按下所述点烟器头(72)。
2.如权利要求1所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述移动机构与所述支座(30)或所述机械手(50)连接，用于驱动所述支座(30)或所述机械手(50)，使所述支座(30)与所述机械手(50)之间相互靠近或远离。
3.如权利要求2所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述移动机构与所述支座(30)连接并驱动所述支座(30)相对于所述机械手(50)做靠近或远离移动。
4.如权利要求3所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述移动机构包括第一伺服电机和丝杠，所述支座(30)上设置螺母，所述螺母与所述丝杠配合并形成螺母丝杠传动畐0，所述第一伺服电机驱动所述丝杠转动并通过该螺母丝杠传动副带动所述支座(30)移动。
5.如权利要求4所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述试验台包括一平台(301)，所述支座(30)和所述机械手(50)设置在所述平台(301)的上表面，所述第一伺服电机和所述丝杠安装在所述平台(301)的下表面，所述螺母设置在所述支座(30)的底部，所述平台(301)开设条形槽(302)，所述支座(30)的螺母穿过所述条形槽(302)后与所述丝杠连接。`
6.如权利要求1所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述试验台(300)上还设有支架(42)，所述冷却风扇(40)角度可调地安装在所述支架(42)上。
7.如权利要求1所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述机械手(50)包括第二伺服电机(52)、气缸(54)和夹紧手柄(56)，所述第二伺服电机(52)用于驱动所述夹紧手柄(56)旋转，所述气缸(54)用于驱动所述夹紧手柄(56)松开和夹紧。
8.如权利要求7所述的点烟器耐久试验装置，其特征在于:所述夹紧手柄(56)包括二夹板(562)，每一所述夹板(562)上设有夹紧垫(564)，所述夹紧垫(564)的端部设有卡槽(566)，所述卡槽(566)与所述点烟器头(72)的外缘吻合。
9.一种应用权利要求1至8任意一项所述的点烟器耐久试验装置的点烟器耐久试验方法，包括如下步骤: (I)将点烟器(70)固定在点烟器夹具(60)内，并调节点烟器夹具(60)的位置，使点烟器(70)的轴心与机械手(50)的轴心对齐； (2 )使支座(30 )相对于机械手(50 )做靠近移动，由机械手(50 )按下点烟器头(72 )，再使支座(30)相对于机械手(50)做远离移动； (3)使点烟器(70)在点烟器夹具(60)内加热，且加热后点烟器头(72)自动弹出； (4)使支座(30)相对于机械手(50)做靠近移动，机械手(50)张开并夹住点烟器头(72)，再使支座(30)相对于机械手(50)做远离移动，机械手(50)将点烟器(70)从点烟器夹具(60)内拔出； (5)利用冷却风扇(40)对加热后拔出的点烟器(70)进行冷却； (6 )点烟器(70 )冷却后，使支座(30 )相对于机械手(50 )做靠近移动，由机械手(50 )将点烟器(70)插入点烟器夹具(60)内，且机械手(50)松开点烟器头(72); (7)使支座(30)相对于机械手(50)做远离移动至点烟器头(72)不干扰机械手(50)的位置，将机械手(50)复位夹紧； (8)从上述步骤(2)开始重复各步骤，直至试验次数或试验时间达到要求为止。
10.如权利要求9所述的点烟器耐久试验方法，其特征在于:在步骤(5)中进一步包括在点烟器(70)冷却后关闭冷却风扇(40)，并将机械手(50)旋转一个特定的角度，以及在步骤(7)中进一步包括将机械 手(50)反向旋转该特定的角度。
【文档编号】F23Q23/00GK103486614SQ201310418399
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】王彦武, 马芳武, 杨国斌, 何后裔, 冯擎峰 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司